Гигиена и санитария. 2016; 95(2)

DOI 10.18821/0016-9900-2016-95-2

Оригинальная статья

Через полосу:

Hygiene and Sanitation, Russian Journal. 2016; 95(2)

DOI 10.18821/0016-9900-2016-95-2

Original article

© Коллектив авторов, 2016

УДК 614.875:628.981

Дейнего В.Н.1, Капцов В.А 2

ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ И СВЕТ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ЛАМП КАК ФАКТОРЫ РИСКА ТРАНСПОРТНЫХ ОБЪЕКТОВ

1ООО «Новые энергетические технологии», 117036, Москва;

2ВНИИ Железнодорожной гигиены Роспотребнадзора, 125438, Москва

Рассмотрены вопросы влияния низкочастотной магнитной индукции на систему синтеза мелатонина. Приведены уровни магнитной индукции в вагонах общественного транспорта. Отмечено, что при расчетной оценке наведенных токов не учитывается факт размещения в объеме шишковидной железы кристаллов СаО3 и СаF2 , влияющих на процессы высшей нервной деятельности человека. Показано, что при поездках в низкопотолочных вагонах метрополитена у пассажиров возрастают риски нарушения мыслительных процессов, усиления чувства враждебности и агрессии.

Ключевые слова: общественный транспорт; электромагнитная индукция; циркулярно поляризованное магнитное поле; поляризованные токи; шишковидная железа; мелатонин.

Для цитирования: Дейнего В.Н., Капцов В.А. Электромагнитная индукция и свет люминесцентных ламп как факторы риска транспортных объектов. Гигиена и санитария. 2016; 95(2): DOI: 10.18821/0016-9900-2016-95-2

Для корреспонденции: Капцов Валерий Александрович, доктор мед. наук, профессор, член-корреспондент РАН, заместитель директора по научной работе ФГУП ВНИИ железнодорожной гигиены Роспотребнадзора, 125438, Москва, E-mail: kapcovva39@mail.ru

Применяемые в городских транспортных системах люминесцентные лампы могут быть источниками электромагнитного и ртутного загрязнения. Искусственные электрические и магнитные поля стали серьезной экологической проблемой во всем мире. Их количество и разнообразие постоянно растут, как и возможные негативные риски для здоровья населения. В соответствии с критериями, используемыми Международным агентством по изучению рака, уровни крайне низкой частоты электромагнитного поля идентифицированы, "возможно", как человеческий канцероген. 24 сентября 2014г. Россия подписала Минаматскую конвенцию по ртути, предусматривающую отказ от использования этого металла. Произойти это должно до 2020г., сообщает пресс-служба Министерства природных ресурсов и экологии России. Реализация этого документа приведет к поэтапному отказу от ртутьсодержащих веществ и оборудования. В частности, прекратится эксплуатация и производство ртутных медицинских термометров, барометров и люминесцентных ламп.

В крупных городских центрах, где миллионы людей используют общественный транспорт, ежедневное воздействие магнитного поля может оказывать существеное негативное влияние на их самочувствие и состояние здоровья. В докладе [1], показано влияние магнитных полей на пассажиров общественного транспорта в Торонто (рис.1).

Авторы доклада считают, что уровни магнитной индукции более 2мкТл могут способствовать возникновению детской лейкемии, более 12 мкТл — росту раковых клеток молочной железы, а 16 мкТл, возможно, обусловливают выкидыши.

Плотность магнитного потока измерялась в салоне автобусов, трамваев, метро и «зеленого» поезда, которые перевозят миллионы пассажиров каждый день в районе Большого Торонто. Самые высокие магнитные поля были обнаружены в метро (в среднем 30 мкТл, от 3 до 100 мкТл), трамвае (в среднем 30 мкТл, от 2 до 100 мкТл), автобусе (в среднем 11 мкТл, от 1 до 50 мкТл) и «зеленом» поезде (в среднем 2 мкТл, от 1,2 до 2,8 mG).

В общественном транспорте одним из источников индуцированного магнитного поля являются люминесцентные лампы, широко применяемые в вагонах метрополитена и трамваях. Впервые они были установлены на станциях и поездах московского метро в 1947 г. Сейчас там применяется более 200 тыс. люминесцентных ламп на эскалаторах, станциях и в тоннелях.

В течение многих лет происходила модернизация вагонов, направленная на уменьшение их высоты, вследствие чего люминесцентные лампы, являющиеся источниками УФ- и электромагнитных излучений, приблизились к головам стоящих пассажиров в пределах локтевой доступности — менее 30 см. В вагонах типа «Е» подвижного состава расстояние от пола до светильника около 2350 мм, а в новых вагонах – от 2050 до 2100мм.

Наибольшую опасность для головы пассажира представляет магнитная индукция, которая для люминесцентных ламп равна 0,5—2,5мкТл (на расстоянии 0,3 м) при предельной норме 0,2—0,3 мкТл. Рекомендованное врачами расстояние от источника света до головы человека 0,5—0,8м. В вагонах часто применяются две люминесцентные лампы в светильнике или две световые линии. На рис. 2 представлены расчетные области наибольшего воздействия поля магнитной индукции.

Максимальное влияние оказывается на макушку головы и часть тела ниже пояса. При этом необходимо помнить, что все процессы в организме человека связаны с градиентом

переноса зарядов ионов (Са+, Н+) и электронов [2], которые могут взаимодействовать с индуцированным поляризованным током и магнитным полем.

В статье [3] представлены результаты численного анализа токов, наведенных в органах крыс, линейно и циркулярно поляризованного магнитного поля частотой 50 Гц. Особое внимание было уделено шишковидной железе и сетчатке глаз грызунов, так как эти органы связаны с синтезом мелатонина и изменениями его концентрации. Индуцированные токи в двух моделях крыс рассчитывались с разрешением до 0,125 мм3 и использованием метода импеданса, характеризовались амплитудой и поляризацией. Расчетные индуцированные плотности тока были крайне малы, т.е. < 30 мкА / м2 для обоих линейно и циркулярно поляризованных магнитных полей 1,41 мкТл (в пике). При поляризации в вертикальной плоскости не было отмечено никаких существенных различий в амплитуде и поляризации индуцированных токов в шишковидной железе. В отличие от этого магнитные поля, вращающиеся в горизонтальной плоскости, производят в основном циркулярно поляризованные токи как в шишковидной железе, так и в сетчатке глаза и влияют на процессы синтеза мелатонина. В статье [4] приведены математические модели переключения магнитного момента наноструктур в циркулярно поляризованном поле. Технологические достижения привели к увеличению излучений электромагнитного поля (ЭМП). Существует несколько отчетов и теорий о биологических эффектах ЭМП. Снижение уровня мелатонина является, возможно, одним из таких биологических эффектов. В работе [5] распределение тока, наведенного от линии электропередач, смоделировано в голове человека с использованием FEM. В МРТ- снимках были отделены различные слои головы путем применения методов обработки изображения и распределения индуцированного тока в них. Результаты моделирования показывают, что шишковидная железа значительно стимулируется в присутствии ЭМП из-за ее специфического анатомического расположения. Однако при построении математической модели распределения индуцированных токов в голове человека [5] не учитывалось, что в шишковидной железе существуют кристаллы СаСО3 и CaF2, влияющие на процессы высшей нервной деятельности [2].

Британские ученые выявили также связь между использованием определенного вида транспорта и вероятностью развития старческого слабоумия. На рис. 3 показан вагон лондонского метрополитена.

Так, ученые из Университетского колледжа Лондона обработали данные о 5 тыс. британцев в возрасте 60–70 лет, ведущих здоровый образ жизни. У 4% из них выявлены симптомы болезни Альцгеймера.

В процессе исследования было выяснено, что все пациенты регулярно пользовались метро. А среди здоровых участников исследования практически никто не являлся регулярным пассажиром метрополитена. Они предпочитали пешие прогулки или езду на автомобилях.

На основании этого был сделан вывод о том, что поездка в метро — особенно в «часы пик» — замедляет мыслительные процессы, усиливает враждебность и агрессию, приводит к ненужному стрессу, в результате которого гибнут клетки головного мозга. Подробнее: http://news.mail.ru/society/3649747/.

В вагонах современных транспортных систем необходимо заменять люминесцентные лампы источниками света с биологически адекватным спектром, не индуцирующие магнитные поля и не увеличивающие риски негативного воздействия на здоровье человека, в частности, на шишковидную железу и сетчатку глаз, которые синтезируют гормон мелатонин.

Выводы. 1. При использовании люминесцентных источников света в общественном транспорте индуцируется магнитное поле, которое увеличивает риски негативного воздействия на здоровье человека.

2. При проектировании новых и реконструкции действующих вагонов и станций метрополитена необходимо учитывать плоскость поляризации магнитного поля перспективных источников света.

3. Для решения проблемы возможного ртутного загрязнения городского транспорта и мест массового скопления людей необходимо проведение специальных исследований.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Литература (п.п. 1, 3, 5 см. References)

2. Дейнего В.Н., Капцов В.А., Сорока А.И. Влияние света и физических полей на риск дисгармонизации синтеза мелатонина в шишковидной железе. Анализ риска здоровью. 2014; (2): 30-41.

4. Поляков А.Ю. Время переключения магнитного момента в циркулярно-поляризованном поле. Journal of Nano- and Electronic Physics. 2012; 4(3): 03012-1 - 03012-6.

References

1. Simon Shum, Raheman Dhalla. Passenger exposure magnetic fields on gotrains and on buses, streetcars, and subways run by the Toronto transit commission. In: Biological Effects of EMFs, 3rd International Workshop, 4-8 October, 2004. Kos, Greece; 2004: 1065-71.

2. Deynego V.N., Kaptsov V.A., Soroka A.I. Influence of light and physical fields on the risk of lack of harmonization of synthesis of melatonin in the pineal gland. Analiz riska zdorov'yu. 2014; (2): 30-41. (in Russian)

3. Wake K., Tanaka T., Taki M. Analysis of induced currents in a rat exposed to 50 Hz linearly and circularly polarized magnetic fields. Bioelectromagnetics. 2000; 21(5): 354-63.

4. Polyakov A.Yu. The switching time of the magnetic moment in a circularly polarized field. J. Nano- Electron. Phys. 2012; 4(3): 03012-1 - 03012-6. (in Russian)

5. Merrikhi J., Merrikhi Y. FEM Based Modeling of the Current Distribution, Induced by Power Lines in the Human Head. In: Computer and Electrical Engineering, 2009. ICCEE '09. Second International Conference. Dubai; 2009: 149-52.

Поступила 17.07.15

Принята к печати 17.11.15

Рис. 1. Доля мест в вагонах городского транспорта Торонто с превышением биологически значимых норм магнитной индукции.

Рис.2. Области воздействия поля магнитной индукции.

Рис.3. Низкий потолок в вагоне лондонского метрополитена (http://metro-photo.ru/post6170)